光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)及光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法是(shi)目前研究(jiu)較多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)項高級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所(suo)謂光(guang)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying),就是(shi)在(zai)光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用下進行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)需要分(fen)子(zi)吸收(shou)特定波(bo)長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電磁輻射,受激(ji)產生(sheng)分(fen)子(zi)激(ji)發(fa)態,然后會發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)生(sheng)成新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物質,或者變成引發(fa)熱反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)間化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)產物。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能來源于光(guang)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能量,在(zai)太陽能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)利用中(zhong)光(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)以及光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)一(yi)直是(shi)十分(fen)活(huo)躍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)領域。
光(guang)(guang)催化氧化技術利用(yong)光(guang)(guang)激發(fa)氧化將O2、H2O2等氧化劑與光(guang)(guang)輻射相結合。所用(yong)光(guang)(guang)主要為(wei)紫外(wai)光(guang)(guang),包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用(yong)于處理污水(shui)中(zhong)CCl4、多氯聯苯(ben)等難降解物質。另外(wai),在有紫外(wai)光(guang)(guang)的Fenton體系中(zhong),紫外(wai)光(guang)(guang)與鐵離子(zi)之間存在著協(xie)同(tong)效應,使H2O2分解產(chan)生(sheng)羥基自由(you)基的速率大大加快,促進有機物的氧化去除。
發(fa)展史(shi):1972 年,Fujishima和(he) Honda在(zai)n—型(xing)半導體TiO2電極上發(fa)現了光(guang)催(cui)化裂解(jie)水反(fan)應(ying),在(zai)Nature上發(fa)表了“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了多相光(guang)催(cui)化新(xin)時(shi)代的序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等研(yan)(yan)究了多氯聯苯的光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua),被(bei)認為是光(guang)催化(hua)技術在消除(chu)環境(jing)污染(ran)物方面(mian)的首創(chuang)性(xing)研(yan)(yan)究工(gong)作(zuo)。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照(zhao)條件下,TiO2對丙烯環氧化(hua)(hua)具有光(guang)催(cui)化(hua)(hua)活性,從而拓(tuo)寬了光(guang)催(cui)化(hua)(hua)的應用范圍,為有機物氧化(hua)(hua)反應提供了一條新的思路(lu)。
自1983 年起(qi),A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷烴、烯烴和(he)芳香烴的氯(lv)化物(wu)等一系(xi)列污染物(wu)的光催(cui)化氧(yang)化作(zuo)了連續(xu)研究,發現反(fan)應物(wu)都能迅速降解。
1989 年,Tanaka.K 等人研究發現有機(ji)物(wu)的半導體光(guang)催化過程由羥(qian)基(ji)自由基(ji)(OH)引(yin)起,在體系中加入H2O2可增加OH的濃度。
進入了90 年代,隨著(zhu)納米(mi)技術(shu)的(de)興(xing)起(qi)和(he)光(guang)(guang)催化技術(shu)在環境(jing)保護(hu)、衛生保健、有機(ji)合(he)成(cheng)等方面應(ying)用研(yan)究(jiu)的(de)發(fa)展迅速,納米(mi)量級(ji)的(de)光(guang)(guang)催化劑(ji)的(de)研(yan)究(jiu),已經(jing)成(cheng)為國際上最活躍的(de)研(yan)究(jiu)領域之一。